人类技术很久没有突破的十二个领域是什么

核心提示地球上的物资是有极限的,换句话说,地球本身的资源和能源就已经决定了它的最高点,想突破很难!或者还有一种可能,就是以我们人类对物质的认知还未曾看到物质的另一面,所以才造成现在好多领域没有进一步突破的局面。本期介绍十二个人类很久没有进一步突破的

地球上的物质是有限的。换句话说,地球本身的资源和能量已经决定了它的最高点。很难突破!或者还有一种可能,就是我们人类在对物质的认知上,没有看到物质的另一面,这也是为什么在很多领域没有进一步突破的原因。本期介绍十二个人类很久没有进一步突破的领域。

电池

100多年前,爱迪生发明了锂电池。但由于锂的化学性质非常活泼,很容易与其他物质发生反应,所以锂电池发明出来后就被搁置了,搁置了100多年。直到1991年索尼推出18650电池,锂电池才重新进入人类应用的视野。但多年后的今天,以手机为例,软件和性能突飞猛进。比如芯片工艺从64纳米变成了今天的5纳米,还在用和十年前容量大小一样的电池。手机电池还是要每天充电。RD人员只能不断依靠算法和芯片工艺来降低硬件功耗。即使是新能源汽车特斯拉Model S,也有7000多块18650电池串联。

深度空检测

以火星探测为例。1962年11月,前苏联发射的火星一号探测器是人类探索火星的起点。到1975年8月,美国“维京1号”L 空着陆器成功登陆火星表面,并向地球发回彩色照片,人类才第一次真正了解火星表面。目前各种航天项目的本质都是利用探测器和着陆器探索其他星球。今天人类的deep 空探测技术并不比1975年的美国好多少。令人鼓舞的是,2020年7月23日,中国也向火星发射了探测器。它叫做“田文一号”。这是中国首次向火星发射探测器,标志着中国人探索火星的梦想又近了一步。

输入技术

目前人类最快最准确的输入方式是键盘,最初是由打字机演变而来。至今我们使用的键盘是1868年printer Shoals发明并获得专利的QWERTY键盘。QWERTY键盘的布局最初是为了限制打字员的输入速度,避免机械结构的打字工具卡死。现在最快的打字记录是平均每分钟准确击键807次,可以理解为人类输入速度的极限,而一般人的打字速度大概是50到70个字。从此,再也没有高速高效的输入技术。目前语音输入的速度和准确度都远不及键盘输入。

步枪弹药

步枪弹药的发展历史是:散装火药被纸壳固定弹药取代,纸壳固定弹药被金属固定弹药取代,里面的黑火药子弹被无烟火药取代。自20世纪60年代以来,中口径步枪子弹被小口径步枪子弹所取代,迄今为止,步枪弹药一直没有重大突破,人类对火药能量的利用已经接近其化学极限。但是电磁炮,激光炮,等离子炮等等还在理论上,还是一个耀眼的存在。

受控核聚变

1939年,核聚变原理已经被美国物理学家伯特通过实验证实,是人类进入Tai 空时代的能源基础。否则以化学能技术,就算地球资源枯竭,人类也飞不过几光年。从1950年开始,就有人说50年后会实现可控核聚变,现在是2020年,现在找到的信息距离实现可控核聚变还有50年。

核电站

目前主流使用的是第二代、第三代核电技术,但它诞生于五六十年代,至今已有半个多世纪。到目前为止,美国能源部提出的第四代核电站技术大部分还处于原型反应堆阶段,几乎所有的科学概念都是科学家在十几年前提出的。以目前的进度,第四代核电站技术在2040年前很难实现商业运行。

感冒的治疗

感冒几乎伴随了整个人类历史。到目前为止,医疗技术还没有治愈感冒,而是依靠身体自愈,因为医生开的所有治疗感冒的药物都不能作用于感冒病毒本身。它们的主要作用是缓解感冒引起的症状,使身体在自愈过程中不那么难受。从历史上看,应对感冒最有效的方法就是多喝热水,加快体内的新陈代谢。

鼻炎的治疗

根据美国过敏、哮喘和免疫学会的数据,美国近8%的成年人患有某种过敏性鼻炎,全球10%至30%的人口可能患有过敏性鼻炎。之所以不能根治,主要是因为对人体免疫系统的探索还处于初级阶段,从根源上解释免疫力的形成机制和运行机制还有很长的路要走。所以,过敏性鼻炎这种免疫性疾病,从根本上是治不好的。

抗生素研发

人们发现,抗生素的应用是人类医学的一次伟大革命,挽救了成千上万被感染病人的生命。然而,在经历了40、60年代的抗生素黄金期后,抗生素的研发变得越来越慢。诺华、阿斯利康等制药巨头已经停止了抗生素的早期研发,而细菌的耐药性却越来越强,与抗生素的研发速度形成鲜明对比。将来甚至可能没有抗生素可用。

10.生物传感器

生物传感器起源于二十世纪六十年代。生物传感器涉及生物物质,主要用于临床诊断和检验、治疗过程中的监测、发酵工业、食品工业、环境和机器人。然而,现有的生物传感器在采集和处理复杂而微弱的生理信号时,无法实现小型化和便携化。比如无创血糖仪已经研究了几十年,但是仍然没有实质性的进展,NDA芯片等产品还存在于概念中。

1.电磁波

电磁波技术是无线通信的基础,目前通信技术已经进入5G时代。3G、4G、5G虽然使用效果差别很大,但基本原理没有本质区别。近几十年来,电磁波技术一直没有大的突破,更高频段可以获得更快的网速,但其能耗和覆盖都不如低频段,所以5G需要几倍于4G的基站。

12.基础化学

世界是由物质组成的,变化主要有两种形式:化学变化和物理变化。目前与基础化学相关的技术,如航空发动机、电池、能源利用等,几乎没有突破性进展。化学的快速发展时期是在19到20世纪,大量的现代技术依赖于那个时代的化学理论。如今人类科技的发展已经越来越接近这些理论的极限。

上面的列表只列出了十二个人类长期难以突破的典型技术领域,但人类科技的瓶颈远不止这些。是不是之前的理论太超前了?毕竟爱因斯坦的理论还没有被完全证明和实现。

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